MATERIA : Procesos Industriales II

DOCENTE : Magister Ing. Elizabeth Fernández

Gutiérrez

TEMA : Generadores de Vapor

SEMESTRE : V

AREQUIPA – PERU 2014

Universidad Autónoma San Francisco

Generadores de Vapor

Son dispositivos de ingeniería diseñados para generar vapor saturado (vapor a punto de condensarse) debido a una transferencia de calor, proveniente de la transformación de la energía química del combustible mediante la combustión, en energía utilizable (calor), y transferirla al fluido de trabajo (agua en estado líquido), el cual la absorbe y cambia de fase (se convierte en vapor).

Objetivos Los generadores de vapor son dispositivos cuyo objetivo es:

° Generar agua caliente para calefacción y uso general ° Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.

CaracterísticasEntre sus características se pueden mencionar:-Sencillez de construcción.-Facilidad de inspección, reparación y limpieza.-Gran peso.-Lenta puesta en marcha.-Gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada.

Generadores de vapor industriales

Los generadores de vapor industriales, son sistemas que proporcionan:

• Sistema de alimentación de agua• Mantiene automáticamente el nivel de control del agua.• Va permitir la observación constante del nivel de agua, mientras que la caldera está en funcionamiento.• Indica el estado del circuito de control ya sea encendido/apagado.• Ahorro de energía.• Fácil mantenimiento.

Clasificación 1.- Atendiendo a su posición:

a) Horizontales.

b) Verticales. 2.- Atendiendo a su instalación:

a) Fija o Estacionaria.

b) Móviles o Portátiles. 3.- Atendiendo a la ubicación del hogar:

a) De hogar interior.

b) De hogar exterior. 4.- Atendiendo a la circulación de los gases:

a) Recorrido en un sentido (de un paso).

b) Con retorno simple (de dos pasos).

c) Con retorno doble (de tres pasos).

5.- Con respecto a su forma de calefacción:

a) Cilíndrica sencilla de hogar exterior.

b) Con un tubo hogar (liso o corrugado).

c) Con dos tubos hogares (liso o corrugado).

d) Con tubos múltiples de humo (igneotubulares o pirotubulares).

e) Con tubos múltiples de agua (hidrotubulares o acuotubulares). 6.- De acuerdo a la presión del vapor que producen:

a) De baja presión (hasta 2 Kg/cm2).

b) De mediana presión (sobre 2 Kg/cm2 hasta 10 Kg/cm2).

c) De alta presión ( sobre 10 Kg/cm2 hasta 225 Kg/cm2).

d) Supercríticas (sobre 225 Kg/cm2). 7.- Con respecto al volumen de agua que contiene en relación

con su superficie de calefacción.

a) De gran volumen de agua (más de 150 ltrs/m2 de superficie de calefacción SC).

b) De mediano volumen de agua (entre 70 y 150 ltrs/m2 de SC).

c) De pequeño volumen de agua (menos de 70 ltrs/m2 de SC).

8.- Según su utilización: a) De vapor. b) De agua caliente.

9.- Según la circulación del agua dentro de la caldera. a) Circulación natural: el agua circula por efecto térmico. b) Circulación forzada: el agua se hace circular mediante

bombas.

10.-Según el tipo de combustible: a) De combustible sólido. b) De combustible líquido. c) De combustible gaseoso.

1.- Pirotubulares o de tubos de humo: En estas calderas, los humos pasan dentro de los

tubos cediendo su calor al agua que los rodea.

Ventajas• � Menor costo inicial, debido a la simplicidad de diseño en

comparación con las acuotubulares de igual capacidad.• Mayor flexibilidad de operación, ya que el gran volumen de agua �

permite absorber fácilmente las fluctuaciones en la demanda del vapor.

• Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación, porque �las incrustaciones formadas en el interior de los tubos son más fáciles de atacar y son eliminadas por las purgas.

• Facilidad de inspección, reparación y limpieza.�

Desventajas

DESVENTAJAS Mayor tamaño y peso que las acuotubulares de igual �

capacidad. Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento.� Gran peligro en caso de explosión o ruptura, debido al �

gran volumen de agua almacenado. No son empleadas parea altas presiones.�

2.- Acuotubulares o de tubos de agua:

El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases calientes que pasan por el exterior.

Ventajas• Menor peso por unidad de potencia generada.�• Por tener pequeño volumen de agua en relación a su capacidad de �

evaporación, puede ser puesta en marcha rápidamente.• Mayor seguridad para altas presiones.�• Mayor eficiencia.�• Son inexplosivas.�

Desventajas Su costo es mayor.� Deben ser alimentadas son agua de gran pureza, ya que �

las incrustaciones en el interior de sus tubos son, a veces, inaccesibles y pueden provocar roturas de los mismos.

Debido al pequeño volumen de agua, le es más difícil �ajustarse a las grandes variaciones del consumo de vapor, siendo necesario trabajarlas a mayor presión que la necesaria en las industrias.

Principales partes que componen una caldera a) Hogar o fogón: Es el espacio donde se produce la combustión.

1.- Según su ubicación:

- Hogar exterior.

- Hogar interior.

2.- Según el tipo de combustible:

- Hogar para combustible sólido.

- Hogar para combustible gaseoso.

3.- Según su construcción:

- Hogar liso.

- Hogar corrugado.

b) Emparrilado: Son piezas metálicas en forma de rejas

c) Cenicero: Es el espacio que queda bajo la parrilla y que sirve para recibir las cenizas

que caen de esta.

d) Mampostería: Son ladrillos refractarios o comunes.

e) Chimenea: Es el conjunto de salida de los gases y humos de la combustión.

f) Puertas de explosión: Son puertas metálicas con contrapeso o resorte

Principales industrias en el Perú

MANSER S.A.C. es una empresa que desde 1977 fue creada para servir a la industria peruana y extranjera con el rubro de generadores de vapor en la fabricación de:Calderas horizontales de 3 y 4 pasos de espalda húmeda (Wet back) desde 100 BHP a 1200 BHP Combustion Residual 500 – Gas Natural.Calderas verticales de 2 y 4 pasos sin tubos (Less tubes) desde 20 BHP a 100 BHP Diesel – Gas Natural

VISIONEstar al servicio de la industria peruana asi como ser reconocidos internacionalmente con la eficiencia y capacidad que nos caracteriza.MISIONBrindar un mejor mantenimiento y soporte técnico a nuestros equipos en el momento que en cliente lo requiera y asi contribuir al desarrollo de la Industria Nacional.

Conclusiones y Recomendaciones Reducción de las pérdidas de calor

- Defectos en el aislamiento térmico.

- Fugas por bridas, prensas de válvulas, etc.

-Funcionamiento correcto del sistema de recuperación de condensados.

Mejora del rendimiento y del funcionamiento: Funcionamiento correcto de las calderas, comprobando, especialmente, los siguientes parámetros:

- Hollín: Se produce en combustiones incompletas. Ajustar quemadores, y realizar labores de limpieza.

- Estanqueidad: Pueden producirse entradas parásitas de aire, o fugas de humos (atención al CO). Detectar y corregir.

Ventilación: Una entrada insuficiente de aire exterior puede empobrecer el contenido de oxígeno en el aire comburente, y disminuir la eficiencia de la combustión. Mantener los huecos, o rejillas de entrada libres y limpios.

Chimeneas: Extraer periódicamente los hollines depositados generalmente en su base, que pueden obstruir parcialmente la salida de humos, influyendo negativamente en el tiro y, por tanto, en la combustión. Además, el hollín contiene restos de azufre que en contacto con el agua de lluvia puede producir ácido sulfúrico que corroe las paredes metálicas.

Anexos